直線是由無數(shù)個點(diǎn)組成的集合,實(shí)數(shù)包括正實(shí)數(shù)、零、負(fù)實(shí)數(shù)也有無數(shù)個。正因?yàn)樗鼈兊倪@個共性,所以用直線上無數(shù)個點(diǎn)來表示實(shí)數(shù)。這時就用一條規(guī)定了原點(diǎn)、正方向和單位長度的直線來表示實(shí)數(shù)。規(guī)定右邊為正方向時,在這條直線上的兩個數(shù),右邊上點(diǎn)表示的數(shù)總大于左邊上點(diǎn)表示的數(shù),正數(shù)大于零,零大于負(fù)數(shù)。

中文名

數(shù)軸

外文名

number axis

分類

數(shù)學(xué)

作用

比較大小

發(fā)明人

勒內(nèi)·笛卡爾

相反數(shù)

只有符號不同的兩個數(shù),其余相同

絕對值

點(diǎn)離原點(diǎn)的距離

概念

在數(shù)學(xué)中,可以用一條直線上的點(diǎn)表示數(shù),這條直線 叫做數(shù)軸(number line),它滿足以下要求:

(1)在直線上任取一個點(diǎn)表示0這個點(diǎn)叫做原點(diǎn)(origin);

(2)通常規(guī)定直線上從原點(diǎn)向右(或上)為正方向,從原點(diǎn)向左(或下)為負(fù)方向;

(3)選取適當(dāng)?shù)拈L度為單位長度,直線上從原點(diǎn)向右,每隔一個單位長度取一個點(diǎn),依次表示1(向右1個單位長度),2(向右2個單位長度),3(向右3個單位長度),…;從原點(diǎn)向左,用類似方法依次表示-1(向左1個單位長度),-2(向左2個單位長度),-3(向左3個單位長度)…

在數(shù)軸上,除了數(shù)0要用原點(diǎn)表示外,要表示任何一個不為0的有理數(shù),根據(jù)這個數(shù)的正負(fù)號確定它所在數(shù)軸的哪一邊(通常正數(shù)在原點(diǎn)的右邊,負(fù)數(shù)在原點(diǎn)的左邊),再在相應(yīng)的方向上確定它與原點(diǎn)相距幾個單位長度,然后畫上相應(yīng)的點(diǎn)。

作用

1、數(shù)軸能形象地表示數(shù),橫向數(shù)軸上的點(diǎn)和實(shí)數(shù)成一一對應(yīng),即每一個實(shí)數(shù)都可以用數(shù)軸上的一個點(diǎn)來表示.

2、比較實(shí)數(shù)大小,以0為中心,右邊的數(shù)比左邊的數(shù)大。

3、虛數(shù)也可以用垂直于橫向數(shù)軸且同一原點(diǎn)的縱向數(shù)軸表示,這樣就與橫向數(shù)軸構(gòu)成了復(fù)數(shù)平面。

4、用兩根互相垂直且有同一原點(diǎn)的數(shù)軸可以構(gòu)成平面直角坐標(biāo)系;用三根互相垂直且有同一原點(diǎn)的數(shù)軸可以構(gòu)成空間直角坐標(biāo)系,以確定物體的位置。

數(shù)軸具有數(shù)的完備性,不僅能夠表示有理數(shù)和無理數(shù)(合稱實(shí)數(shù)),還能夠表示虛數(shù),同時還可以建立坐標(biāo)系,構(gòu)成了一個比較嚴(yán)密的數(shù)的系統(tǒng)

幾何意義

數(shù)軸是一種特定幾何圖形;原點(diǎn)、正方向、單位長度稱數(shù)軸的三要素,這三者缺一不可。

1)從原點(diǎn)出發(fā),朝正方向的射線(正半軸)上的點(diǎn)對應(yīng)正數(shù),相反方向的射線(負(fù)半軸)上的點(diǎn)對應(yīng)負(fù)數(shù),原點(diǎn)對應(yīng)零。

2)在數(shù)軸上表示的兩個數(shù),正方向的數(shù)總比另一邊的數(shù)大。

3)正數(shù)都大于0,負(fù)數(shù)都小于0,正數(shù)大于一切負(fù)數(shù)。

注:單位長度則是指取適當(dāng)?shù)拈L度作為單位長度,比如可以取2m作為單位長度“1”,那么4m就表示2個單位長度。長度單位則是指米,厘米,毫米等表示長度的單位。

二者不容混淆。

數(shù)軸上的點(diǎn)和數(shù)是一一對應(yīng)的。(任何一個數(shù),包括虛數(shù),都可以用數(shù)軸上的一個點(diǎn)來表示。)

數(shù)軸的正方向一般向右,但也不排除向左的可能,而且越靠近正方向的數(shù)越大,相反離正方向越遠(yuǎn)的數(shù)越小。

畫數(shù)軸時一般要先畫橫線和正方向,其次畫零,再根據(jù)題意畫單位長度。

用法

數(shù)學(xué)上,數(shù)軸是個一維的圖,整數(shù)作為特殊的點(diǎn)均勻地分布在一條線上。數(shù)軸是一條規(guī)定了原點(diǎn)、方向和單位長度的直線。其中,原點(diǎn)、方向和單位長度稱為數(shù)軸的三要素。它通常被用來幫助教授簡單的加法或減法(特別是運(yùn)算中有負(fù)數(shù)的時候)。

大多數(shù)情況下,數(shù)軸被表示為水平的(當(dāng)然這不是必須的)。它被原點(diǎn)0分為對稱的兩個部分。通常正數(shù)在0的右邊,負(fù)數(shù)在0的左邊。全體實(shí)數(shù)和數(shù)軸上的點(diǎn)一一對應(yīng)。

相關(guān)概念

相反數(shù)

只有符號不同的兩個數(shù)叫做互為相反數(shù),其中的一個數(shù)叫做另一個數(shù)的相反數(shù)。

的相反數(shù)是-a,0的相反數(shù)是0。

絕對值

在數(shù)軸上表示一個數(shù)的點(diǎn)離原點(diǎn)的距離就叫做這個數(shù)的絕對值

一個正數(shù)的絕對值是它本身,一個負(fù)數(shù)的絕對值是它的相反數(shù)。0的絕對值是0。

公式

若a大于0,則a的絕對值還等于a;

若a等于0 ,則a的絕對值等于0 ;

若a小于0,則a的絕對值等于a的相反數(shù)。

性質(zhì):絕對值有非負(fù)性

有理數(shù)比較大?。?/p>

一切正數(shù)大于0,0大于一切負(fù)數(shù),正數(shù)大于一切負(fù)數(shù)。

說明:數(shù)軸上右邊的數(shù)總比左邊的數(shù)大,兩個負(fù)數(shù)相比較,絕對值大的反而小。

計(jì)算時間

數(shù)軸,用數(shù)軸上的一段表示全球的經(jīng)線,這條線段的兩個端點(diǎn)表示180°經(jīng)線,線段的中點(diǎn)表示0°經(jīng)線,這樣,全球所有地點(diǎn)的經(jīng)度位置都可以表示在這條線段上。箭頭方向代表地球自轉(zhuǎn)方向,因此,從0°經(jīng)線向東至180°經(jīng)線是東經(jīng),最右邊的時區(qū)是東十二區(qū),時間最早;從0°經(jīng)線向西至180°經(jīng)線是西經(jīng),最左邊的時區(qū)是西十二區(qū),時間最遲,東、西十二區(qū)剛好相差24小時。在這條數(shù)軸上,越往右邊,時間越早,其數(shù)值越大,這與數(shù)學(xué)上數(shù)軸的含義是一致的。因此,如果已知圖1中乙地的時間,要求甲地的時間,甲地在乙地的右邊,用加法,即甲地時間等于乙地時間加上甲、乙兩地的時差;反之,要求乙地的時間,乙地在甲地的左邊,用減法,可以記成“右加左減”,同時,由于數(shù)軸的方向代表地球自西向東的自轉(zhuǎn)方向,從這個意義上來說,也可記成“東加西減”。這樣,將加減法的選擇和時間早晚與數(shù)軸的數(shù)學(xué)含義結(jié)合起來,就不易出錯了。此外,用這條線段的兩個端點(diǎn)來表示18和規(guī)范化工0°經(jīng)線,可以避免跨越日界線,從而使計(jì)算簡化。